DE19647515A1 - Windkonvertermontageeinrichtung - Google Patents
WindkonvertermontageeinrichtungInfo
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Description
Luftströmungskonverter werden mit im Bauwesen üblichen Krananlagen errichtet. Diese
Montageeinrichtungen sind nicht speziell für die Errichtung von Windenergieanlagen
hergerichtet und sind demzufolge hochaufwendige Montagehilfen zur Realisierung dieser
speziellen Hochbauwerke. Insbesondere werden die Türme von Windenergieanlagen in
Sektionen oder Turmteilen hergestellt und konzentrisch übereinander gestellt und über
Flanschkonstruktionen miteinander verschraubt. Die Ausleger der konventionellen
fahrbaren Krananlagen sind auf Errichtungsnabenhöhen der Windkraftanlagen von 50 bis
70 m beschränkt, so daß günstige Windnutzungshöhen von über 100 m für derzeitige
Leistungsbereiche der Windenergieanlagen mit herkömmlichen Krananlagen im
unwegsamen Gelände, wie Ackerland oder bergiges Forstland, hochaufwendige
Zuwegungen erfordern. So sind für die Errichtung hochleistungsfähiger Windkraftanlagen
derzeitig stark überdimensionierte Krananlagen erforderlich, um die Nabenhöhen von
auch nur 50 bis 70 m erreichen, obwohl für diesen Errichtungsaufwand nur relativ geringe
Einzellasten zu bewältigen sind. Diese Lastaufnahme wird mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung nun dem Windkraftanlagenfundament selbst zugeordnet; dadurch werden
technische Vereinfachungen in der Handhabung und Technologie geschaffen und
ökonomische Vorteile erzielt.
Durch die im Patentanspruch angegebene Lösung der Erfindung wird erreicht, daß eine
spezielle relativ leichte kranartige Montagehilfe auf einem speziellen Fahrzeug auch im
relativ unwegsamen Gelände ohne aufwendige Befestigung der Zuwegung an den
Montageort gebracht werden kann und die erfindungsgemäße Einrichtung für den
Errichtungszeitraum Bestandteil des Errichtungsgegenstandes der Windkraftanlage
bleibt.
Die Erfindung sieht vor, daß sie selbst eine relativ kleine, dem Zweck entsprechende
Ausführung einer Hilfskrananlage verwirklicht, die mit der Errichtung des
Windenergiekonverters an dem Turm des zu errichtenden Windenergiekonverters mit
dem Zuwachs aufsteigt und mit ihrer Hilfe in Bauabschnitten die einzelnen Turmteile
nacheinander übereinander aufstellt. Schließlich hat die Erfindung auch die Aufgabe, an
der Turmspitze arretiert, alle Windenergiekonverterbaugruppen, wie Gondel, Generator,
Nabe, Getriebe und Rotorblätter als Baukran und Montagehilfe genutzt zu werden.
Nach Abschluß der Montage der Windenergieanlage kann sie selbst Bestandteil der
Anlage werden und für Havariefälle verbleiben oder durch selbständiges Absteigen und
mittels eines Spezialfahrzeuges abtransportiert werden. Wird im letzteren Fall nach
Jahren für einen Getriebewechsel eine Krananlage benötigt, so wird sie zum Aufstieg
wieder Bestandteil des Turmes und als Montagehilfe für den Getriebewechsel verwendet.
Der besondere Vorteil der Erfindung liegt nicht nur darin, Turmhöhen über 70 m von bis
zu 200 m ohne größeren Aufwand als bisher für 40 bis 60 m Turmhöhen zu errichten;
sondern vornehmlich und mit hohem wirtschaftlichen Vorteil darin, daß keine besonderen
Zuwegungen für Schwerlastkrane von 300 bis 600 t erforderlich sind, die hochaufwendige
Befestigungsmaßnahmen der Zuwegung voraussetzen und so leicht 10% der
Anlageninvestition bedürfen.
Ein weiterer ökonomischer Vorteil ist, daß besondere Verfestigungen des
Aufstellungsortes für die bislang notwendigen und mobilen schweren
Auslegerkrananlagen entfallen und statt dessen das Fundament der Windkraftanlage
schon mit der Errichtung zweckmäßige Einbeziehung erfährt und auf ihm alle
Montagearbeiten allein ausreichend dimensioniert ausgeführt werden können. Gerade
dieser besondere technisch vorteilige und ökonomische Errichtungsaufwand ist auch
nach der Errichtung der Anlage im Falle einer Havariebeseitigung von besonderer
Aufwandserleichterung bezüglich des Kostenaufwandes für die Demontage und Montage
von Anlagenteilen in großer Höhe nach einer Havarie.
An Hand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele erläutert, die einzelnen
Abbildungen zeigen:
Fig. 1 Windkonvertermontageeinrichtung mit verschraubbaren Fuß- und Kopfteil in
mehreren Arbeitsstufen.
Fig. 2 Windkonvertermontageeinrichtung in Steigstellung mit Arretierbügeln.
Fig. 3 Windkonvertermontageeinrichtung in beispielsweise sehr hoher
Ausführungsvariante und bisheriger Aufstellungskrananlage.
Fig. 4 Windkonvertermontageeinrichtung mit Seilzug-Steigeeinrichtung.
Fig. 5 Windkonvertermontageeinrichtung mit lösbarem Fuß- und Kopfteil.
Nach Fig. 1 wird die Windkonvertermontageeinrichtung auf dem Kranfahrzeug 7 an
das Fundament 9 der zu errichtenden Windenergieanlage herangefahren und das erste
Turmteil 8.1 mit dem Kopfteil 2 über die Kranschere 3, 4 verbunden. Nun wird über
eine handelsübliche hydraulische Steuerung die Kranschere 3; 4 der
Windkonvertermontageeinrichtung aufgespreizt, so daß Teil 8.1 senkrecht über dem
Fundament 9 auf das Fundament zentriert abgesetzt werden kann und mit dem
Fundament zu verschrauben ist. Jetzt wird das Fußteil 1 vom Kranwagen gelöst und die
Kranschere 3, 4 zusammengeführt, so daß das Fußteil 1 von a nach b bewegt wird
und die Stellung b, c einnimmt. Im Bereich b ist eine nicht besonders dargestellte
Zusammenführung vorgesehen, die eine automatische Zentrierung der Lochreihen
realisiert. In dieser Stellung wird das Fußteil 1 mit dem Turmteil 8.1 verschraubt und
danach das Kopfteil 2 vom Turmteil 8.1 gelöst. Nun wird mittels Seilzug 11 das
Turmteil 8.2 auf das Turmteil 8.1 aufgesetzt und mit diesem verschraubt. Danach wird
das Kopfteil 2 mit dem Ausleger 4 der Kranschere 3, 4 beweglich verbunden und
dann das Fußteil 1 gelöst. Wird nun die Kranschere 3, 4 über die Hydraulik, mittels
Hydraulikzylinder 5 zusammengezogen, so wird nach kurzer Zeit die Stellung b, c am
oberen Ende des Turmteils 8.2 erreicht. Nun wiederholen sich die Steigfolgen in der bis
hier beschriebenen Folge bis zum höchsten Turmteil des Turmes 8. Sodann werden alle
Turmkopfmontagen mit der Windkonvertermontageeinrichtung bis zur Endmontage
vorgenommen.
Zum Abstieg der Windkonvertermontageeinrichtung wird eine zweite, bei der Herstellung
des Turmes bereits vorbereitete Lochanordnung am Turmkopf für das Kopfteil 2 zur
Arretierung benötigt. Der Abstieg der Windkonvertermontageeinrichtung erfolgt in
umgekehrter Schraubfolge für das Kopf- und Fußteil. Schließlich kann die gesamte
Windkonvertermontageeinrichtung auf dem am Fuß des Turmes stehenden Kranwagen
verladen und zur nächsten Errichtung einer Windkraftanlage gefahren werden.
Es kann aber auch über den eigenen Seilzug 11 oder einen im Turmkopf verbleibenden
Wartungsseilzug die Windkonvertermontageeinrichtung herabgelassen werden.
In Fig. 2 wird ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das ohne innige Befestigung mit dem
Turm für die Aufstiegsschritte nur mit zwei Arretierringen 12 am Fuß und Kopfteil der
Kranschere 3, 4 ausgerüstet ist. In dieser Ausführung wird mit Hilfe des Arretierringes
12 eine Klemmeinrichtung jeweils am Kopf und Fußteil realisiert, die am Turm eine
rutschfeste wechselseitige Arretierung für die Steigschritte bewirkt.
Nachdem gemäß Fig. 2 das Fundament 9 mit dem Fundamentring abgebunden ist,
fährt das Kranfahrzeug mit der Windkonvertermontageeinrichtung bestückt an das
Fundament 9 heran und wird als Hilfseinrichtung für die Aufstellung des ersten
Turmteiles 8.1 zum Einsatz gebracht. Danach umringt das Fußteil 1 über einen
Arretierring 12 das Turmteil 8.1 lose, indem der Arretierring um den Turm gelegt wird,
so daß auf dem Fahrzeug 7 stehend die Windkonvertermontageeinrichtung noch die
Stellung b-c einnimmt. Jetzt wird das Fußteil 1 vom Fahrzeug 7 gelöst und selbst
weggefahren. Die Windkonvertermontageeinrichtung liegt nun in Stellung a dem Turm
an.
Über eine konventionelle Kransteuerung wird nun die Hydraulik der
Windkonvertereinrichtung in Gang gesetzt, so daß sich das Kopfteil in die Stellung c
bewegt. Wird nun die Richtung der Hydraulik umgeschaltet, tritt eine Arretierung in
Stellung c ein und das Fußteil 1 wird von der Stellung a in die Stellung b gefahren.
Wird nun erneut die Hydraulik umgeschaltet, wird das Fußteil 1 in Stellung b
verklemmt und das Kopfteil 2 mit dem Arretierring 12 vom Turmteil 8.1 abgestreift.
In Stellung d wird der Seilzug 11 zum Heben des Turmteil 8.2 betätigt und dazu
benutzt das Turmteil 8.2 auf das Turmteil 8.1. konzentrisch aufzusetzen und mit dem
Turmteil 8.1 zu verschrauben. Indem nun das Kopfteil 2 mittels Ring 12 über das
Turmteil 8.2 geführt wird, arretiert der Ring 12 im Bereich d die Kranschere 3, 4 und
beginnt das Fußteil 1 aus Stellung b in Richtung d zu bewegen. Durch Umschaltung
der Hydraulik wird nun am Turmteil 8.2 das Fußteil 1 etwa in Stellung e arretiert und
der Ring 12 in Stellung d freigegeben. Nun kann Turmteil 8.3 in gleicher Folge wie
Turmteil 8.2 aufgesetzt werden. Am letzten Turmteil 8. angekommen und verklemmt,
dient die Windkonvertersteigeinrichtung als Montagehilfe für alle Baugruppen des
Turmkopfes bis zur Inbetriebnahme der Windenergieanlage. Sie steigt dann
entsprechend gegenläufig ab und kann jederzeit bei Havariefällen aufsteigen und als
Demontage- und Montage-Einrichtung Verwendung finden.
In Fig. 3 ist ein Windenergiekonverter mit Turm und Windkonvertermontageeinrichtung
dargestellt. In dieser Darstellung ist die Windenergiemontageeinrichtung am obersten
Turmteil als Montagehilfe für die Installation aller Baugruppen des Windenergiekonverters
dargestellt. Am Fuße des Turmes wird beispielsweise gezeigt, daß mit derzeitiger
schwerer mobiler Krantechnik Nabenhöhen von nur zwischen 40 und 60 Meter mit relativ
hohem technischem Aufwand zu realisieren sind. Mit dieser Darstellung wird angedeutet,
daß auch schon bei zwei bis drei Turmsektionen die erfindungsgemäße Ausführung der
Windkonvertermontageeinrichtung den ökonomischen Aufwand beträchtlich reduziert.
Diese beispielsweise Darstellung zeigt, daß Turmhöhen über 100 Meter Nabenhöhe mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung ermöglicht werden, die aus technischer
ökonomischer Sicht mit konventioneller Krantechnik nicht oder nur hochaufwendig zu
realisieren sind.
Eine weitere Variante der Windkonvertermontageeinrichtung wird in Fig. 4 dargestellt,
die nur mit einem Steig- und Arretierwerk 14 versehen ist, sonst aber in gleicher Weise
als Montagehilfe für die Errichtung von Windenergiekonvertern Verwendung findet. Das
Steigen der Windkonvertermontageeinrichtung wird hier über einen besonderen
Steigseilzug 13 vorgenommen, indem dieser Seilzug am jeweils oberen Ende des
Turmes befestigt wird und mittels einer dezentralen Seilzugwinde 15.1 oder einer
zentralen Seilzugwinde 15.2 aus der jeweiligen Stellung a nach b gezogen wird und
beispielsweise über hydraulische Klemmen 16 jeweils am oberen Turmteilende
arretierbar ist. Der Steigseilzug muß so bemessen sein, daß ein Abstieg und auch ein
Aufstieg in einem Zug über alle Turmteile möglich ist.
In Fig. 5 wird eine Variante der erfindungsgemäßen Ausführung gezeigt, die darstellt,
wie für den Aufstieg von Turmteil zu Turmteil des Turmes 8 flexible lösbare
Umschlingungen 17 dem Fußteil 1 zugeordnet sind, die mittels hydraulischen
Klemmzylinder 10 eine rutschfeste lösbare Halterung mit dem Turm eingehen, dabei
kann der Turm auch Rillen oder Bohrungen aufweisen, die ein Festhalten zwingend
gewährleisten.
In der Fig. 5 ist desweiteren dargestellt, wie das Fußteil 1 von der Ausgangsstellung
a in die Stellung b gebracht wurde, indem durch beispielsweise Verschraubung des
Kopfteiles 2 am oberen Flansch des Turmteiles 8.1 durch Schließen der Kranschere
3, 4 mittels Hydraulikzylinder 5.1 in Stellung c gebracht wurde. Nachdem die
Verklemmung des Fußteiles 1 in Stellung b erfolgt ist, wird das Kopfteil 2 in Stellung
c vom Turmteil 8.1 gelöst und beispielsweise in Stellung f gebracht, indem
Hydraulikzylinder 5.2 die Kranschere 3, 4 spreizt und Hydraulikzylinder 6 die
Kranschere anhebt und gegebenenfalls zusätzlich mit einer am Ausleger 4 konstruktiv
einbezogenen hydraulischen Baugruppe um 90 Grad verdreht.
In der gezeigten Stellung wird mittels Seilzug 11 das nächste Turmteil in Position d
gebracht. Nachdem 8.1 mit 8.2 verschraubt wurde, wird das Kopfteil 2 mit 8.2
lösbar verbunden und das Fußteil 1 aus der Position b in die Position e gebracht,
indem die Kranschere 3 und 4 zusammengezogen wird. Nun wiederholt sich dieser
Vorgang bis zur Position b am höchsten Turmteil. Nachdem alle Turmkopfausrüstungen
des errichteten Windenergiekonverters mittels dieser Montagehilfe montiert wurden, wird
nun die Windkonvertermontageeinrichtung in beliebiger Stellung, aber insbesondere in
gestreckter Stellung, am eigenen Zugseil 11 herabgelassen.
Alle Einzelheiten der Ausführungsbeispiele sind auch untereinander austausch- oder
kombinierbar, wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht.
Für den Fall einer Havariebeseitigung am Windenergiekonverter wird die
Windkonvertermontageeinrichtung ebenfalls am eigenen Seil heraufgezogen und am
höchsten Turmteil montiert. Zum Aufzug des Seilzuges 11 wird der hier nicht besonders
dargestellte im Windkonverter fest installierte Wartungsseilzug verwendet. Natürlich kann
auch ein schrittweiser Abstieg oder auch Aufstieg wie nach Fig. 1 erfolgen.
Schließlich sei allgemein darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung
auch an beliebigen Bauwerken Anwendung finden kann. Hierzu sind jedoch spezielle
Modifizierungen auszuführen notwendig, um sie den baulichen Erfordernissen
anzupassen. Der Anwendungsbereich wird jedoch relativ klein bleiben, weil der Vorzug
dieser Erfindung nur bei turmartigen Bauwerken - wie Windenergieanlagen - und im
unwegsamen Gelände von besonderem ökonomischen Interesse ist.
1
Fußteil
2
Kopfteil
3,
4
Kranschere
3
Unterer Ausleger
4
Oberer Ausleger
5
Hydraulikzylinder oder mechanisches Betätigungsglied
5.1
Hydraulikzylinder oder mechanisches Betätigungsglied
5.2
Hydraulikzylinder oder mechanisches Betätigungsglied
6
Hydraulikzylinder oder mechanisches Betätigungsglied
7
Fahrzeug
8
Turm
8.1
bis
8
.n Turmteile
9
Fundament
10
Klemmeinrichtung
11
Seilzug
12
Arretierring
13
Seilzug
14
Arretierwerk
15.1
Seilzugwinde dezentral
15.2
Seilzugwinde zentral
16
Hydraulische Klemmen
Claims (4)
1. Windkonvertermontageeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine wenigstens
zweiarmige Kranschere (3) und (4) mit einem Fußteil (1) und einem Kopfteil (2) vergehen ist und
mit dem Konverterturm (8) zeitweise eine Einheit bildet, indem jeweils das Fußteil (1)
und/oder Kopfteil (2) mit dem jeweiligen Turmteil (8) lösbar verbunden ist und die Kranschere
(3) und (4) mit mindestens zwei Hydraulikzylindern versehen ist, die den Steigrhythmus a-b-c
realisieren und der Ausleger (4) der Kranschere mit einem Seilzug (11) ausgerüstet ist,
mit dessen Hilfe die Turmteile des Turmes (8) nacheinander aufeinander gestellt werden
und der Konverterkopf mit Gondel, Getriebe, Generator und Rotorblätter etc. montiert wird
und der Abstieg mittels der Kranschere in umgekehrter Steigfolge c, b, a erfolgt.
2. Windkonvertermontageeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Kranschere (3, 4), bestehend aus dem unteren Ausleger (3) mit einem Fußteil (1) und dem
oberen Ausleger (4) mit dem Kopfteil (2) jeweils versehen sind und damit geeignet sind,
einen Windkonverterturm zu besteigen, hierzu sind die Ausleger (3) und (4) mit
Hydraulikzylindern versehen, die über eine Fernsteuerung so betätigt werden, daß
entweder das Fußteil (1) oder das Kopfteil (2) mit dem Turm fest arretiert und aber lösbar
verbunden ist, so daß das jeweils andere Teil (1) oder (2) frei beweglich bleibt.
3. Windkonvertermontageeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steig- und
Arretierwerk (14) als Fußteil (1) ausgebildet ist und mit einer Kranschere (3) und (4) in
Verbindung steht und das Arretierwerk (14) den Turm lose umgibt und selbst mit
hydraulischen Klemmeinrichtungen (16) rutschfest aber lösbar bestückt ist und über einen
Seilzug abschnittsweise hochgezogen werden kann und dieser Seilzug (13) auch so
ausgeführt ist, daß er die gesamte Windkonvertermontageeinrichtung in einem Zug auf- oder
abwinden kann.
4. Windkonvertermontageeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (3) mit
einem Hydraulikzylinder (5.1) für das Zusammenziehen der Kranschere und einem
Hydraulikzylinder (5.2) für das Spreizen der Kranschere (3, 4) versehen ist und daß das
Fußteil (1) mit hydraulischen Klemmeinrichtungen (10) versehen ist, die flexible
Umschlingungen (17) festziehen und arretieren und der Seilzug (11) zum Aufstellen der
Turmteile (8.1) bis (8.n) und zum Auf- und Abseilen der gesamten
Windkonvertermontageeinrichtung aus und in jede Höhe des Windkonverterturmes dient.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19647515A DE19647515B4 (de) | 1996-11-16 | 1996-11-16 | Windkonvertermontageeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19647515A DE19647515B4 (de) | 1996-11-16 | 1996-11-16 | Windkonvertermontageeinrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19647515A1 true DE19647515A1 (de) | 1998-05-20 |
DE19647515B4 DE19647515B4 (de) | 2010-04-15 |
Family
ID=7811912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19647515A Expired - Lifetime DE19647515B4 (de) | 1996-11-16 | 1996-11-16 | Windkonvertermontageeinrichtung |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19647515B4 (de) |
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